張春娟 郭洋



摘要 以陜西省楊凌區大寨鎮官村流域為例,對該流域水土治理進行了研究。從自然條件、社會經濟、水土流失與水土保持方面,綜述了研究區概況,通過對項目區的氣候、土壤、地形等因素進行綜合分析,提出了水土流失治理措施設計,包括水土保持林設計和經果林設計。
關鍵詞 水土流失;水土保持林;經果林
中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)02-0086-03
Abstract Taking basin of Guan Village, Dazhai Town, Yangling District, Shaanxi Province as an example, water and soil erosion control was studied. The general situation of the study area was reviewed from aspects of natural conditions, social and economic status, water and soil erosion and conservation. By comprehensively analyzing factors such as climate, soil, topography in the project area, measures for controlling soil and water erosion were proposed including soil and water conservation forest design, economic fruit forest design.
Key words Soil and water loss;Soil and water conservation forest;Economic fruit forest
水土流失一般是指在水力、風力、重力、凍融等外力和人類活動作用下,地表土壤被侵蝕、搬運和沉淀的過程,包括土地表面侵蝕和水土損失。水土流失主要分為水力侵蝕、風力侵蝕和重力侵蝕。
我國水土流失面積294.91萬km2,占國土面積的34.18%,每年水土流失總量達45億t,損毀耕地6.67余萬hm2,水土流失面積大、分布廣、受災重、治理難,成為我國一大環境問題。陜西是水土流失極為典型和嚴重的省份,既有風蝕,又有水蝕,還有重力侵蝕。陜西的黃河流域、長江流域的水土流失比其他省區更嚴重。楊陵作為國家唯一的農業高新技術產業示范區,水土流失治理同樣任重道遠[1]。筆者以楊陵區大寨鎮官村流域為例,對水土流失治理進行了研究,以期為水保林、經果林布置及促進人居環境與自然環境和諧發展提供借鑒。
1 研究區概況
1.1 自然條件
1.1.1 地質、地貌。
選擇位于楊陵區北部大寨鎮的官村、黎張溝、陳溝及五泉鎮的夾道村4個行政村(官村流域)作為項目區。項目區地處關中臺塬區,以塬、坡、溝等多種地貌兼有,溝谷大多呈寬“U”型。塬面部分為第四系上更新統風積層的馬蘭黃土,下部為第四系中更新統風積層的離石黃土,最下部為第四系中更新統沖積層下部2層亞砂土夾礫石層,塬面主要由厚60.0~120.0 m,且夾有6.0~13.0 m古土壤層的黃土堆積物組成。
項目區自然條件屬暖溫帶季風半濕潤氣候區,四季分明,氣候溫和,雨量充沛,年均氣溫13.2 ℃,無霜期200 d以上,年日照時數2 500 h。多年平均徑流深65 mm,多年平均徑流量為401.9萬m3,全流域多年平均汛期徑流量占年徑流量的80.60%以上,洪水徑流量占年徑流量的85.00%左右。
該地區地形高差較大,屬渭河三級階地,以塬、坡、溝等多種地貌兼有,項目區土地總面積702.43 hm2,其中5~15 °土地面積592.84 hm2,占項目區土地面積的84.40%,15~25 °土地面積91.32 hm2,占項目區土地面積的13.00%,25~35 °面積7.73 hm2,占項目區土地面積的1.10%,大于35 °土地面積(10.54 hm2),占項目區土地面積的1.50%。項目區地面坡度及土地組成見表1、2[2]。
1.1.2 土壤、植被。
項目區內土壤以褐土為主,還有少量草甸土、沖積土和砂土。土壤大體分為兩大層,上層為覆蓋層,下層為自然褐土剖面。覆蓋層厚薄不一,最薄的僅十幾厘米,最厚的可達1.0 m,一般0.5 cm左右。覆蓋層從上到下又可細分為耕層、犁底層和老耕層。覆蓋層以下為原來的褐土剖面,可細分為古耕層(古耕腐殖質層)、黏化層、鈣基層和母質層。土壤有機質含量為0.800%~1.500%,1.000%左右居多。垠婁土全氮含量為0.080%左右,全磷含量一般為0.050%左右,多數0.150%。垠婁土表層有機質含量平均為1.129%,全氮含量0.077%,全磷含量0.179%,全鉀含量2.311%,土壤覆蓋層質地輕、疏松,結構較好,透水通氣性強,有利于作物的出苗和苗期生長。
項目區水土保持林有刺槐、側柏,經果林中極少有,植被覆蓋率約25.80%,小范圍栽種經濟林果難以達到農民預期的經濟效益。因此,發展經果林是改善當地經濟的有效途徑。
1.1.3 氣象、水文。
年平均降水量654 mm,年內降雨分布不均,1—3月降水少,僅占全年降水量的3.50%;4—6月降水量占全年降水量的17.60%;7—9月降水以暴雨的形式出現,強度大,占全年降水量的76.50%;10—12月受北方干燥空氣影響,降水量少,占全年降水量的2.40%。10年一遇(10.00%)3、6、24 h降雨量分別為60.20、68.80和91.30 mm,5年一遇(20.00%)3、6、24 h降雨量分別為46.90、53.60和73.15 mm。
無霜期200 d以上,年日照時數2 500 h。
多年平均徑流深65 mm,多年平均徑流量為401.9萬m3,全流域多年平均汛期徑流量占年徑流量的80.60%以上,洪水徑流量占年徑流量的85.00%左右。
1.2 社會經濟狀況
1.2.1 行政區劃及人口。
項目區有農戶1 159戶,農業人口 4 400人,人口密度627人/km2,勞動力1 861人。
1.2.2 土地利用。
項目區土地面積702.43 hm2,現有耕地面積435.47 hm2(坡耕地面積240.30 hm2),林地面積72.36 hm2,村莊及道路面積90.02 hm2;荒坡面積51.74 hm2,其他用地52.84 hm2。土地利用結構以農用地為主,林地面積極少,農林面積結構相差懸殊,這種土地利用結構極不合理,應進行土地利用調整,改變當地人們廣種薄收的耕種形式,25 °以上的耕地應禁止耕種,以提高土地利用率,增加林木覆蓋度,改善生態環境。
1.2.3 經濟。
2014年項目區人均耕地面積0.10 hm2,農民人均純收入4 960元,一、二、三產業結構比例為5∶5∶1,是一個典型的農業區。
1.3 水土流失、水土保持狀況
1.3.1 水土流失。
項目區總面積702.43 hm2,水土流失面積541.00 hm2,占總面積的77.00%。其中,微度流失88.72 hm2,占流失面積的16.40%;輕度流失359.22 hm2,占流失面積的66.40%;中度流失87.64 hm2,占流失面積的16.20%;強度流失5.41 hm2,占流失面積的1.00%。平均侵蝕模數955.8 t/(km2·a),為屬區內的重點治理區。截至2013年底,累計治理水土流失面積2.67 km2(其中,水保林72.36 hm2,基本農田195.17 hm2),占流失面積的49.50%,屬區內重點治理區。
項目區水土流失的主要因素是自然因素,包括地形較陡、降雨集中、土壤抗沖刷能力差、植被不好。另一個因素是人為因素,包括毀林毀草、陡坡開荒、不合理耕作、任意棄土棄渣、亂砍亂伐、任意放牧修路等,破壞了地表植被,降低了土壤肥力,影響農業生產,威脅城鎮安全。水土流失主要表現在以下幾方面:
①耕地減少,質量下降;②污染水質,影響生態平衡;③水土保持植物措施少,林草覆蓋度低,生態小環境差,水旱災害頻繁,給周邊群眾生產生活帶來了極大威脅,嚴重阻礙了生產發展和群眾生活水平的提高。
1.3.2 水土保持。
為了控制水土流失,發展農村經濟,當地政府及群眾堅持開展了以中低產田改造、加強農田灌溉設施為主的水土保持工作,已初步形成了水土流失防護體系。截至目前,累計治理水土流失面積2.67 km2(其中,水保林72.36 hm2,基本農田195.17 hm2),占流失面積的49.50%。目前,水土保持工作已取得一定成效,但由于治理措施單一,資金投入不足,尚未形成完整的水土保持綜合防治體系,生態環境仍然脆弱,經濟發展緩慢。
目前水土保持工作仍存在以下幾方面問題:
①緩坡耕種形成一定水土流失。項目區存在一定緩坡耕地,雖經過多年治理,但仍存在一定的坡地耕種現象,塬面緩坡耕地形成徑流,導致塬邊存在一定侵蝕現象。
②植被破壞依然存在。項目區仍存在一定的濫墾濫牧現象,使坡面人工林遭到破壞,誘發較為嚴重的水土流失。
③開發建設項目人為水土流失仍然存在。個別地方水土保持法監督執法工作較為薄弱,人為水土流失尚未得到有效遏制。
④項目區內防治水平有待進一步提高,水土流失治理措施配置需要進一步優化。
2 治理措施設計
2.1 設計原則
根據項目自身特點和所處地區自然條件,結合楊凌現代農業示范園區建設規劃,對塬面坡度較小的緩坡地帶發展經果林,坡面栽植水保林,既可防治水土流失,改善生態環境,又能提高農民經濟收入[3]。
通過對項目區的氣候、土壤、地形等因素的綜合分析,水土流失治理應遵循以下原則:
①緊密結合楊凌現代農業示范園區發展及設施農業總體規劃。
②首先考慮發展項目區經濟要求,其次兼顧經濟實用和防治水土流失、保持水土作用。
③選擇適合當地產業發展及經濟價值較高的果樹。治理措施包括水土保持和經果林設計,具體措施設計見表3。
2.2 水土保持林設計
2.2.1 樹種選擇。
水保林樹種優先選擇易種植、易繁殖和管理、抗病蟲能力強的鄉土樹種,以及當地使用過的樹種,水土保持喬木林樹種選擇側柏、刺槐。按3 m×2 m株行距造林,密度為1 667株/hm2。苗木要求2年生一級苗,隨起苗隨栽植,栽后澆透水,加強管理,防止人畜破壞,防止林地火災,防治病、蟲、鼠害。根據立地條件類型進行造林標準設計,編制水土保持造林標準設計,作為造林的技術依據。水保林設計見圖1。
2.2.2 整地方式。
側柏和刺柏栽植地坡度較陡,土層較薄,采用小魚鱗坑整地,每坑平面呈半圓,長徑0.6 m,短徑0.5 m,坑深0.5 m,坑內取土在下沿做成弧狀土埂,高0.3 m。上下坑口依據喬木林的行距和株距呈“品”字形排列,坑兩端開挖0.2 m,倒“八”字形截水溝。
2.2.3 幼林檢查和補植。
栽植后必須每年秋、冬季對幼苗進行全面檢查,加強苗木管理,采取松土、灌溉、施肥、除蘗、修枝等措施進行管護。對于因機械損傷、病蟲害、自然條件、人為活動等因素死亡的苗木,及時采取補植措施,幼苗補植需采用同一樹種的大苗或同齡苗,從而確保植苗植草的當年成活率在80.00%以上,3年后保存率在70.00%以上,避免“只造不管”或“重造輕管”,提高植苗的實際成效,及早發揮林草水土保持和美化的功能。
2.3 經果林設計
2.3.1 樹種選擇。
依據“適地適樹適經濟”原則,營造經果林,結合楊陵區的特殊環境;優先選擇適生果樹,以及當地群眾栽植果樹,并考慮以下原則:
①首先考慮發展項目區經濟要求,其次兼顧經濟實用和防治水土流失、保持水土作用。
②選擇具有當地產業發展,經濟價值較高的果樹。③選擇易種植、繁殖和管理、抗病蟲能力強的果樹。因此,經果林選擇在交通便利、土質好、光照條件好,坡度在5 °以下的坡耕地栽植,經果林樹種以獼猴桃為主。
2.3.2 植物措施設計。
水土保持經果林樹種選擇獼猴桃、蘋果,按3.0 m×4.0 m株行距造林,密度為834株/hm2。要求用3年生一級苗,隨起苗隨栽植,栽后澆透水,加強管理,提高成活率。經果林設計見圖2。
2.3.3 整地方式。
經果林主要有獼猴桃,均栽植在3 °以下的坡耕地上,采用塊狀方形整地,長、寬、深0.6 m×0.6 m×0.6 m。
2.3.4 撫育管理。
果樹根據生長情況進行拉枝和修剪,并加強人工管護。
2.3.5 施工工序。
果園施工應遵循選苗、清理場地、放線、栽植、補植、撫育管理等工序[4]。
3 結語
通過建設,項目區治理水土流失面積156 hm2,建設期末
項目區水土流失治理面積達到4.24 km2,治理程度由治理前的49.50%達到78.20%,年均減少侵蝕量1 萬m3以上,人為水土流失得到有效控制,生態環境明顯改善,生態景觀與水土保持措施科學配置,人居環境與自然環境和諧發展。該項目實施后,改善了農業生產條件,使項目區人均純收入增加500元,土地利用結構趨于合理,農、林、牧、副各業協調發展,為當地農民帶來很大經濟效益;林果業發展將進一步帶動其他產業的發展,同時將擴大勞動就業領域,增加社會就業機會,提高人民生活水平,促進產業結構調整,提高農民生產技能,為楊陵區社會發展注入新的活力[5-6]。
參考文獻
[1] 尹力.抓住機遇 創新發展 開創長江流域“十三五”水土保持工作新局面[J].中國水土保持,2016(5):1-3.
[2] 王立明,王偉.固原市水土流失現狀及防治對策[J].中國水土保持,2010(12):64-66.
[3] 劉世雄,楊澤科,豐國民.彭陽縣水利工程運行管理問題探討[J].內蒙古農業科技,2008(1):95-97.
[4] 聶大鵬.水土保持效益分析及方案實施保障措施[J].黑龍江水利科技,2015(5):138-140.
[5] 徐之敏.對市政水環境綜合治理的思考[J].北方環境,2012,24(2):8-9.
[6] 田義文,候曦,張淑萍.新農村建設有效路徑探析:以楊凌農業高新技術產業示范區為例[J].新西部,2008(20):29-30.